一种基于物联网的铅酸蓄电池管理控制系统技术方案

技术编号:40026556 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-16 17:34
本技术提出了一种基于物联网的铅酸蓄电池管理控制系统,包括:在每个电站的蓄电池组上配置的电池监测装置、蓄电池组的放电负载、服务器和与服务器连接的物联网网络;电池监测装置的监测端子分别连接到蓄电池组的各个单体蓄电池的正电极和负电极;按照物联网传送的控制指令对每个蓄电池组的电性能执行轮询检测,并将各个单体蓄电池的各项电参数数据通过物联网上传给服务器;对蓄电池组的各个单体蓄电池执行核容性放电测试和去硫化操作;将核容性放电测试数据经过物联网上传给服务器,服务器计算处理上传每个电站的蓄电池组的上传数据,电池状态由服务器连接的显示装置显示。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于蓄电池检测和维护,尤其涉及一种基于物联网的铅酸蓄电池管理控制系统


技术介绍

1、变电站直流电源蓄电池组由多节单体铅酸蓄电池串联组成,任何一个单体蓄电池失效均会导致整组蓄电池失效从而引起变电站事故。铅酸蓄电池在使用过程中存在隐性开路单体、荷电量很小等隐性故障单体,而基于当前蓄电池运维模式的检测技术难以检测出来。

2、在多个领域使用的铅酸蓄电池,具备三大优点:安全可靠、容量大、价格低。然而铅酸蓄电池存在影响其使用寿命的“硫化”问题,硫化会导致铅酸蓄电池劣化。消除或抑制硫化就可有效延长电池使用寿命。让蓄电池长期处于最佳工作状态。可以采用对极板上的硫酸铅结晶产生持续扰动,来减小铅酸蓄电池硫化内阻,继而动态监测单体电池的电压和内阻。传统的人工执行去硫化维护,仅能对单体蓄电池从整组电池中取下来执行去硫化操作,停留在高风险凭人为经验的工作模式下。

3、铅酸蓄电池是否携带足够的荷电量才是杜绝蓄电池组故障隐患的主要手段,而当前蓄电池运维模式对铅酸蓄电池的性能分析过度依据电压和内阻测试值;蓄电池荷电量在30%-100%范围内直流内阻变化很小,除非蓄电池处于严重劣化甚至报废时,蓄电池内阻都无法准确表征蓄电池的实际性能特征。根据蓄电池电压和内阻值来判断蓄电池性能,造成事故也就成了必然。这是目前蓄电池巡检监控设备被闲置和弃用的根本原因。

4、鉴于蓄电池巡检装置的不足,放电核容测试是现有的蓄电池容量核定的主要方法,但它需要维护人员携带专用测试设备到达站点现场进行测试,设备拆接线繁琐,且测试过程需要全程值守,测试时间长,费时费力。

5、因此,需要一种设备使得铅酸蓄电池维护人员能够在线诊断铅酸蓄电池性能,及时有效掌控铅酸蓄电池的运行状况,及时发现蓄铅酸电池的并执行在线维护,从而避免铅酸蓄电池供电安全隐患,实现革新传统的蓄电池自动化维护的目的。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本技术提出了一种基于物联网的铅酸蓄电池管理控制系统,所述基于物联网的铅酸蓄电池管理控制系统包括:在每个电站的蓄电池组上配置的电池监测装置、蓄电池组的放电负载、服务器和与服务器连接的物联网网络;

2、所述电池监测装置的监测端子分别连接到蓄电池组的各个单体蓄电池的正电极和负电极;按照物联网传送的控制指令对每个蓄电池组的电性能执行轮询检测,并将各个单体蓄电池的各项电参数数据通过物联网上传给服务器;

3、所述电池监测装置按照物联网传送的控制指令控制所述放电负载与蓄电池组进行选择性连接,以对蓄电池组的各个单体蓄电池执行核容性放电测试和去硫化操作;

4、所述电池监测装置将所述核容性放电测试数据经过物联网上传给服务器,服务器计算处理上传每个电站的蓄电池组的上传数据,生成所述蓄电池组的电池状态数据并存入服务器的存储器,所述电池状态由服务器连接的显示装置显示。

5、如本技术所述的系统,所述蓄电池均为铅酸蓄电池;

6、所述蓄电池监测装置包含:电池电压传感器、电池电流传感器,电池极板温度传感器、去硫化电脉冲信号生成器和中央处理器;

7、电压传感器用于分别测量各个单体蓄电池的实时电压值,电流传感器用于测量各个单体蓄电池的充电电流或者放电电流,温度传感器用于探测蓄电池阴极板的温度,去硫化电脉冲信号生成器根据中央处理器的指令生成去硫化电脉冲施加到指定的单体蓄电池的两个电极上。

8、所述中央处理器按照物联网发来的控制指令控制所述蓄电池监测装置的各项操作命令,所述操作命令控制蓄电池监测装置的操作;

9、所述操作信号包括:测量单体蓄电池电压、测量单体蓄电池的放电电流、测量单体蓄电池的充电电流,测量各个蓄电池极板的温度、生成去硫化操作的电脉冲信号和控制蓄电池放电控制开关阵列连接信号;

10、如本技术所述的系统,所述脉冲信号生成器生成去硫化脉冲电信号并施加在单体蓄电池的两个电极上;

11、所述控制蓄电池放电控制开关阵列连接信号控制放电负载通过放电控制开关阵列与多个单体蓄电池的连接,以执行所述核容性放电测试。

12、如本技术所述的系统,所述服务器根据所述蓄电池监测装置上传的单体蓄电池的多项电参数计算各个单体蓄电池的荷电状态,判断所属单体蓄电池是否存在硫化问题;

13、例如使用单体蓄电池的实时电压值及该蓄电池的放电电流或充电电流,服务器能够计算求出单体蓄电池的内阻,进而计算出该蓄电池的荷电能力;

14、所述服务器将检测到的存在硫化问题的单体蓄电池在显示装置上显示,并发出去硫化操作控制命令。

15、如本技术所述的系统,所述单体蓄电池在蓄电池组非充电时间段执行去硫化操作。

16、如本技术所述的系统,所述去硫化操作控制命令包含:执行去硫化操作的单体蓄电池所在的蓄电池组的网络地址、执行去硫化操作的单体蓄电池在蓄电池组内的位置地址和去硫化电信号的参数;

17、所述去硫化电信号的参数包含;脉冲电压值、脉冲电流值和脉冲占空比;

18、所述脉冲电压值为:1.5-2.5倍单体蓄电池的额定电压值;

19、所述脉冲电流值为:小于等于额定充电电流的1%;

20、所述脉冲占空比为:5-65%。

21、如本技术所述的系统,所述蓄电池组的各个单体蓄电池的电池状态在服务器的显示装置上市实时显示,被显示的内容包括:电池荷电百分比,电池老化比例、电池老化报警、电池短路或开路报警、电池物理损坏报警及电池处在去硫化修复状态。

22、如本技术所述的系统,所述电池物理损坏由设置在各个蓄电池组上的至少一个摄像头执行单体蓄电池的图像监测,所述图像检测的图像经过物联网上传给服务器;

23、所述电池物理损坏包含:蓄电池爬酸、蓄电池漏液及蓄电池外壳出现鼓包。

24、采用本技术的方法,基于物联网的蓄电池管理控制系统能够全面、动态地掌控每节蓄电池的电压、内阻变化趋势,并在此基础上,对发现硫化的电池通过在线除硫技术及时消除硫化,有效提升劣化电池性能,达到减缓抑制电池劣化速度的目的。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于物联网的铅酸蓄电池管理控制系统,其特征在于,所述基于物联网的铅酸蓄电池管理控制系统包括:在每个电站的蓄电池组上配置的电池监测装置、蓄电池组的放电负载、服务器和与服务器连接的物联网网络;

2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述蓄电池均为铅酸蓄电池;

3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述脉冲信号生成器生成去硫化脉冲电信号并施加在单体蓄电池的两个电极上;

4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述服务器根据所述蓄电池监测装置上传的单体蓄电池的多项电参数计算各个单体蓄电池的荷电状态,判断所属单体蓄电池是否存在硫化问题;

5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述单体蓄电池在蓄电池组非充电时间段执行去硫化操作。

6.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述去硫化操作控制命令包含:执行去硫化操作的单体蓄电池所在的蓄电池组的网络地址、执行去硫化操作的单体蓄电池在蓄电池组内的位置地址和去硫化电信号的参数;

7.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述蓄电池组的各个单体蓄电池的电池状态在服务器的显示装置上市实时显示,被显示的内容包括:电池荷电百分比,电池老化比例、电池老化报警、电池短路或开路报警、电池物理损坏报警及电池处在去硫化修复状态。

8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述电池物理损坏由设置在各个蓄电池组上的至少一个摄像头执行单体蓄电池的图像监测,所述图像监测的图像经过物联网上传给服务器;

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【技术特征摘要】

1.一种基于物联网的铅酸蓄电池管理控制系统,其特征在于,所述基于物联网的铅酸蓄电池管理控制系统包括:在每个电站的蓄电池组上配置的电池监测装置、蓄电池组的放电负载、服务器和与服务器连接的物联网网络;

2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述蓄电池均为铅酸蓄电池;

3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述脉冲信号生成器生成去硫化脉冲电信号并施加在单体蓄电池的两个电极上;

4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述服务器根据所述蓄电池监测装置上传的单体蓄电池的多项电参数计算各个单体蓄电池的荷电状态,判断所属单体蓄电池是否存在硫化问题;

5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述单体蓄电池在蓄电池组...

【专利技术属性】
技术研发人员:任彦伦史哲
申请(专利权)人:北京斯莱克顿技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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